阿勒泰市二牧場水閘除險加固工程

一、工程概況

阿勒泰市二牧場水閘渠首位于額爾齊斯河中游河段右岸，主要任務(wù)是為河谷林草提供灌溉用水以及二牧場耕地用水，控制面積10萬畝。水閘運行至今已達44年，依據(jù)安全鑒定結(jié)論對其除險加固。設(shè)計內(nèi)容為對進水閘及溢流堰進行拆除重建，更換整個渠首閘門與啟閉機，增設(shè)自動化控制及安全監(jiān)測系統(tǒng)。

二、項目特點及創(chuàng)新點

1.工程條件復雜

額爾齊斯河是我國唯一流入北冰洋水系的國際河流，發(fā)源于我國阿爾泰山南坡，流經(jīng)新疆阿勒泰地區(qū)。額爾齊斯河融雪洪水是漫長的冬季積雪在春夏季節(jié)隨著氣溫升高融化而形成的。若前一年冬季降雪較多，而春夏季節(jié)升溫迅速，大面積積雪的融化便會形成較大洪水。融雪性洪水具有洪水出現(xiàn)時間相對集中、規(guī)律性強；洪水持續(xù)時間長，洪峰寬緩；洪水量級多變，相差極大；晝夜變化明顯等特點。與普通洪水不同，融雪性洪水中夾雜大量樹木、泥沙，破壞性更大。

額爾齊斯河中游段，冬季漫長、氣溫很低，一般年份11月下旬開始封凍，次年4月下旬才融冰解凍。開河冰體迅速融化，大塊流冰形成冰塞、冰壩，可能發(fā)生潰決的現(xiàn)象。

額爾齊斯河流域水系示意圖

現(xiàn)場施工照片

2.大跨度新型蓄水建筑物應(yīng)用

考慮到額爾齊斯河融雪性洪水及河流泥沙、冰清特性，選用擋水、塌壩及排沙安全可靠的新型擋水結(jié)構(gòu)氣盾壩，其兼具橡膠壩和鋼閘門的優(yōu)點，剛?cè)岵浣Y(jié)構(gòu)主要由盾板、充氣氣囊及控制系統(tǒng)等組成。利用充氣氣囊支撐盾板擋水，氣囊排氣后塌壩，氣囊臥于盾板下，可避免河道砂石、冰凌等對壩袋的破壞；氣囊內(nèi)填充介質(zhì)為氣體，塌壩迅速：各個部件均為預制部件，安裝工期短；盾板及氣囊模塊化，便于修復。

氣盾壩構(gòu)造示意圖

為降低工程建設(shè)對河道行洪的影響，結(jié)合國內(nèi)典型工程案例，提出全河段總凈寬80m單跨（額爾齊斯河上已建及在建蓄水工程最大單跨）的氣盾壩布置，相比傳統(tǒng)水閘可節(jié)約土建投資約1/3。此外，一跨布置大大縮減了機電設(shè)備的配套需求及操作復雜度，便于管理單位的管理及維護。

阿勒泰市二牧場水閘除險加固工程鳥瞰效果圖

3.智能監(jiān)控系統(tǒng)、自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

通過傳感器和攝像頭實時監(jiān)測水閘的運行狀態(tài)和環(huán)境參數(shù)，實現(xiàn)對水閘的遠程監(jiān)控與管理，大大提高了管理效率和安全性。當系統(tǒng)檢測到異常情況時，會自動發(fā)出警報，并提供應(yīng)對措施建議。?

通過PLC和SCADA系統(tǒng)，水閘的開閉操作更加精準和高效，減少人工操作的誤差和延遲。自動化控制系統(tǒng)還可以與天氣預報、流域水文監(jiān)測等外部數(shù)據(jù)源進行聯(lián)動，優(yōu)化水閘的調(diào)度策略?。

三、項目推廣及評價

1.近年來，國家對現(xiàn)代化灌區(qū)建設(shè)的高度重視，推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活、生態(tài)的三大布局調(diào)整，引導農(nóng)業(yè)發(fā)展從生產(chǎn)粗放型轉(zhuǎn)向節(jié)約型、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)從一產(chǎn)升級為三產(chǎn)融合。?灌溉渠首工程在農(nóng)業(yè)灌溉中具有極其重要的作用?，是將河流、湖泊等地面水源的水引入灌溉渠道的關(guān)鍵設(shè)施。?

本項目以阿勒泰市二牧場水閘除險加固工程為依托，采用新型、安全可靠的蓄水建筑物，力爭省內(nèi)外引水樞紐的示范工程。

2.通過本項目實施，用專業(yè)的技術(shù)鞏固以新疆為代表的水利市場，培育水利類項目的設(shè)計團隊，以此發(fā)展一批高素質(zhì)的專業(yè)設(shè)計人員。